黄骅坳陷新生代构造活动对无机成因CO2气藏控制作用的研究

通过研究黄骅坳陷新生代的构造活动,对黄骅坳陷无机成因二氧化碳气藏的形成与分布特征进行分析,发现黄骅坳陷无机成因CO2成藏与断裂和岩浆活动密切相关。新生代的NE—NEE向的伸展断裂为幔源型二氧化碳提供了良好的通道,尤其是在这些NE—NEE向伸展断裂与NW向断裂的交汇处,有利于二氧化碳的运移和聚集;同时这些伸展断裂往往是地热较高的区域,有利于热变质成因二氧化碳的生成;岩浆作用不仅可以直接释放来自幔源的二氧化碳气体,而且岩浆作用带来的地热也可以促进碳酸盐岩的热变质作用,释放二氧化碳。同时,黄骅坳陷新生代断裂和岩浆活动的迁移性特点形成了无机成因二氧化碳气藏地域分布特征。     

中国东部及南海西部陆缘CO2气藏形成机理

以我国东部及南海西部陆缘众多CO2气葳为依据，分析了气藏中气体组分、同位素组成及分布特征，指出该地区从北至南分布着一巨型北东向岩浆幔源无机成因CO2气藏带，莺歌海盆地中具有壳幔混源特征，其形成机理与欧亚板块和太平洋板块碰撞俯冲带所形成的构造岩浆作用有关；靠近俯冲带，热源体以火山岩体、基性玄武岩为主，远离俯冲带则以泥底辟热流体为主；超壳断裂是幔源气和热源的输运通道。     

鲁西北平原地热热源机制的气体同位素约束

利用地热系统中气体的组分、丰度及同位素组成,可以识别地热流体的来源,追溯其热源形成机制。鲁西北平原地热资源自1998年以来大规模开发利用,但对其热源形成机制的认识尚不明确。本文利用溶解性气体组分和同位素特征对鲁西北平原热源成生条件进行了研究。溶解气成分结果表明,地热气体组分均以N₂为主,主要为大气降水入渗成因,在相对封闭的地质环境中深循环,混合一定量的地壳深部或地幔来源的气体。利用³He/⁴He比值,定量计算出研究区壳幔热源配分比为0.90～1.57,热源主要为地壳岩石放射性生热与来自上地幔沿深大断裂的对流热。其中,砂岩热储受构造活动影响较小,地幔热流占45%左右。而岩溶热储受构造控热明显:处于深大断裂或济南岩体与灰岩接触带附近的岩溶热储地幔热流占比相对较大,达48.77%～52.75%,显示除了正常的大地热流传导产热,沿深大断裂、岩体与灰岩接触带存在来自上地幔的对流聚热;处于齐广断裂与济南岩体中间的稳定地块地幔热流相对较小,仅占38.87%～40.97%,指示构造相对稳定区获得深部热流较少。     

华南陆缘火成岩区差异性地壳热结构及地热意义

高产热花岗岩是重要的壳内热源之一,我国华南陆缘花岗岩体分布广泛,为该区浅表热量的生成及聚集提供了可能。本文在简述区内花岗岩资源分布的基础上,系统分析了区内主要花岗岩体的放射性生热特征,并结合区内近些年施工的地热勘探深钻,对重点地热勘查区的深部地温场分布、地热通量、地壳热结构等进行了对比分析,提出了华南陆缘浅表地热资源的聚热模式。分析认为,华南陆缘地区具有“幔源供热 壳内生热 断裂传热 盖层保热”的四元聚热模式,其中,花岗岩体的放射性生热率是影响区内浅部地温场的主要因素之一,粤北—赣南岩体的生热率明显高于漳州地区的花岗岩体,其近似“热壳冷幔”型或“温壳温幔”型岩石圈热结构与漳州“热幔冷壳”型岩石圈热结构有一定的差异;断裂构造及盖层条件对于地下热量聚集及散失具有明显的控制作用。研究成果对于深入理解华南陆缘地热资源的成因、控热因素,以及今后该地区地热资源勘探开发实践具有一定的理论与指导意义。     

应用碳、氦、氩同位素探讨济阳拗陷二氧化碳气成因

应用碳、氦、氩同位素和气体组分指标 ,以及流体包裹体测定等手段 ,结合济阳拗陷基本地质条件 ,提出二氧化碳气藏的二氧化碳气主要以幔源成因为主。     

松辽盆地南部无机CO2成藏机理与分布

松辽盆地南部的幔源CO₂气主要存在3种脱气方式：热底辟体脱气、岩浆房脱气和地幔热底垫体脱气。古近纪末-新近纪时期的岩浆活动和岩石圈断裂是无机CO₂气藏形成的主控因素;属于岩石圈断裂的郯庐断裂北部断裂系,当处于活动期时,诱导幔源岩浆上涌,促使无机CO₂气从幔源岩浆脱出,先期富集在下地壳底部,并沿着下地壳的网状剪切带迂回向上运移到达拆离带;当断至拆离带的低角度基底断裂处于活动期时,无机CO₂气体沿着壳源断裂上移进入地壳浅层圈闭富集成藏。气源断裂体系的展布与幔源火成岩活动脱气是无机CO₂气运聚成藏的两大主控因素。幔源CO₂气藏主要分布在长岭断陷和德惠断陷:前者主要沿着孙吴-双辽断裂带分布,后者受控于哈尔滨-四平断裂带。长岭断陷的幔源CO₂气藏埋藏较深,由于向北西的红岗阶地和东部的德惠断陷层位在变新,导致CO₂气藏埋藏深度逐渐变浅。     

贵州从江地区花岗质斑岩的地球化学特征

从江地区花岗质斑岩分布于摩花岗岩体的周级,主要有二长花岗斑岩、普通花斑岩、碱长花岗斑岩、混合花岗斑岩４种类型。就岩石化学特征而言,二长花岗斑岩以壳源为主, 幔源成分的壳幔混源成因;普通花岗斑岩属壳源交代成因;而混合花岗斑岩与区内负变质岩的岩石化学成分相似。     

吉林榆树河子、黄泥河子地区变质深成侵入体的地球化学特征及其地质意义

吉林榆树河子、黄泥河子地区主要岩性为变质深成侵入体。测区内确定了三种类型花岗质片麻岩,通过其岩石化学及地球化学特征的研究对本区变质深成侵入体的形成环境、成因提出了新的认识,样品微量元素地球化学特征表明,太古宙变质深成侵入体是通过俯冲的玄武质板片的部分熔融形成在热的板块构造俯冲带中,岩浆来源于下地壳,并且含有地幔物质及较老的大陆地壳物质参与到岩浆源区中。稀土元素地球化学特征也显示了壳幔混源型岩浆的特点,为重塑测区地质演化历史提供了较系统的资料。     

松辽盆地昌德气田天然气成因及成藏模式

通过对昌德气田中天然气的化学组分和碳同位素的分析发现 ,该区天然气的成因类型很复杂 ,既有有机成因天然气 ,又有无机成因天然气。昌德气藏和昌德东气藏中的天然气成因有一定的差别。昌德气藏中天然气重烃含量相对较低 ,出现重碳同位素和负碳同位素系列 ,可能有无机烃类气体的混入。昌德东气藏除有机成因的煤型气外 ,还发现有幔源成因的高纯二氧化碳气藏。非烃气体在纵向上的分布以登娄库组以下地层的营城组火山岩系地层含量最高。在平面上高含量非烃气体的分布常与深大断裂的走向一致 ,主要为无机成因     

赣南地热气体起源的同位素与地球化学证据

对取自赣南地区10个温泉的地热气体进行了气体化学成分及氦、碳、氖同位素组成的分析。该区地热气体可分为CO₂型和N₂型两种类型。CO₂型地热气体分布在赣南东南部地区,主要成分是CO₂,占总体积96.47%以上,二氧化碳气体的δ¹³C值为 -5.50‰～-3.49‰（PDB）,平均为 -4.66‰,为幔源无机成因,其氦同位素组成为1.36～2.27 R_a,具有明显的幔源成因特征,最高约有28.2%的氦源于地幔,其N₂-Ar-He关系研究表明,该型地热气体中的氮源于地幔-地壳-大气混合成因。研究揭示该区CO₂型地热气体属幔源无机成因气,是地幔脱气作用的产物。N₂型地热气体分布在赣南西部地区,N₂含量占91.04%以上,其中二氧化碳气体的δ¹³C值为 -23.7‰～-12.6‰,平均为 -17.82‰,为壳源有机成因,其氦同位素组成为0.06～0.13 R_a,具有明显的壳源放射性成因特征,³He/⁴He 与 ⁴He/²⁰Ne关系和He-Ar-N₂关系研究表明,N₂型温泉气主要来源于大气,并有壳源气体的贡献。     

海相、陆相油气及其成因概述

国外油气主要在海相地层中发现,而中国油气主要在陆相地层中找到,根本原因在于地层形成顺序两者相反,前者浅层以海相为主,后者浅层则以陆相为主,大量油气是通过壳深断裂从深部垂直向上运移所形成,储集于浅部的首先被勘探开发。中国海相油气勘探中面临三大问题:(1)海相碳酸盐岩的有机碳含量均很低,难以形成大规模的烃源岩;(2)无法解决碳酸盐岩中的油气运移问题;(3)一些海相地层油气田的油气来源存在争议。共可归纳出三种油气生成模式,即壳源有机质、壳—幔相互作用以及费-托合成。目前人们过于执着于壳源有机质生成,而对费-托合成模式还没有足够认识和重视,这种思维定势阻碍了油气勘探在理论和实践上的进一步发展。大量油气是在地幔深部通过费-托合成或在地壳深部通过壳—幔相互作用形成,并沿深大断裂向上运移,除了浅部有大量聚集,在地壳深部的花岗岩、火山岩、变质岩等基岩中,在我国深部的海相地层和国外深部的陆相地层中同样可以大量聚集。     

广东三水盆地天然气非烃组分同位素地球化学

根据广东省三水盆地天然气中氦、氩、二氧化碳和氮等非烃组分的稳定同位素地球化学特征,探讨了该区天然气的来源以及大地热流。测得天然气中3He/4He（R）值为（1.60-6.36）×10-6,比大气的3Ne/4He（Ra）值(1.4×10-6)大:氩的稳定同位素组成(40Ar/36Ar=450-841)较大气氩富40Ar;二氧化碳的δ13C（PDB）值在-20-2‰的范围内,δ13N（Air）值在-57-+95‰之间:根据（?）He,4He值求得研究区的大地热流值（Q）为72-82mWm-2。大地热流和非烃组分同位素组成的高值以及研究区特别发育的火山岩等地质资料表明三水盆地有较强的地球深部流体（物质的和热的）向上溢出。一些油气藏中相当一部分氦、氩和氮来自地幔,各种天然气中均混有地壳来源的非烃气体。贫13C的二氧化碳气主要为地层中有机质分解的产物;富13C的二氧化碳则主要来自岩石化学反应的产物,并混有深部来源的二氧化碳。相当一部分大地热流源于上地幔。     

松辽盆地昌德气田天气气成因及成藏模式

通过对昌德气田中天然气的化学组分和碳同位素的分析发现,该区天然气的成因类型很复杂,既有有机成因天然气,又有无机成因天然气。昌德气藏和昌德东气藏中的天然气成因有一定的差别。昌德气藏中天然气重烃含量相对较低,出现重碳同位素和负碳同位素系列,可能有无机烃类气体的混入。昌德东气藏除有机成因的煤型气外,还发现有幔源成因的高纯二氧化碳气藏。非烃气体在纵向上的分布以登娄库组以下地层的营城组火山岩系地层含量最高。     

花岗岩型热液铀矿床C,O同位素研究 ——以粤北下庄铀矿田为例

下庄矿田是华南重要的热液铀矿产区,区内控矿条件复杂。研究选取下庄矿田部分矿床内热液碳酸盐样品并测定其C,O同位素组成:测定矿田北部的1δ3CPDB为-7.6‰~-8.4‰,1δ8CSMOW为12.1‰~13.2‰,而矿田南部测波动范围较大1δ3CPDB则为-3.1‰~-8.5‰,δOSMOW为10.4‰~14.1‰。进一步研究结果表明,成矿流体中矿化剂ΣCO2主要来源于中新生代与区域深大断裂有关的幔源脱气作用,同时伴有壳源有机碳来源;成矿同时期伴随的强烈流体脱气(CO2)作用对矿质沉淀至关重要。     

含油气盆地二氧化碳成因研究

CO2地质问题是当今地球科学的前沿和热点问题。含油气盆地CO2的成因至少包括:①未脱气地幔岩浆脱气作用;②地壳岩石熔融脱气作用;③海相碳酸盐岩热分解作用;④碳酸盐胶结物热分解作用;⑤有机成因的CO2。这些不同来源的CO2各有其地球化学特征。近年来大量地球科学研究发现,全球含油气盆地已发现的高含CO2气藏中CO2主要是由未脱气地幔的脱气作用贡献的。这种成因CO2具有典型-4‰(PDB)的碳同位素组成特征。未脱气地幔在地球演化过程中几乎没有进行过脱气或组分分异,它保持着原始地幔的富气特征,其含气丰度约是脱气地幔含气丰度的99倍。因此,未脱气的幔源岩浆脱气作用成为含油气盆地CO2的最主要来源。     

内蒙古西部额济纳旗及其邻区石炭系-二叠系油气地质条件初探

在对额济纳旗及其邻区石炭系-二叠系的分布特征、岩性特征和沉积环境进行初步研究的基础上,通过对烃源岩展布、有机质丰度和热演化史的研究,结合储、盖务件与保存条件评价,总结了区内石炭系-二叠系油气地质条件.区内残留了厚数千米的上石炭统-上二叠统,岩性组合为碎屑岩+碳酸盐岩+火山岩,反映了裂谷型盆地的沉积特征.广泛发育的浅海陆棚相泥页岩具有较好的生烃条件,以Ⅱ-Ⅲ类干酪根为主,TOC含量中等,R_0一般为0.79%～1.08%,烃源岩演化以成熟为主,部分剖面受构造动力作用的影响达到过成熟.受盆地沉积与演化的控制,区内发育滨岸相砂砾岩、台地斜坡相生物碎屑灰岩、火山碎屑岩(或火山角砾岩)、火山熔岩、风化壳等多种类型的储集层.广泛分布的白垩系为良好的区域盖层,主要成烃期之后的构造作用以坳陷沉降或挤压抬升为主,有利于油气系统的保存.获得了一些与石炭系-二叠系烃源岩有关的油气赋存的信息,显示区内石炭系-二叠系具有良好的油气资源前景.     

山东德州凹陷地下热水地球化学特征及成因

典型地区地下水成因和演化机制的研究不仅对于热水资源的合理利用与开发具有重要的指导意义,而且可以为日后的地热资源勘查评价提供重要信息。笔者通过对德州凹陷的地下热水的化学成分、同位素及其水文地质特征的分析,进而对这一地区的地下热水的成岩和演化过程进行了研究。结果显示地下热水的形成受区内深大断裂和基底构造对地热形成的控制,地下热水补给是来自大气降水,为入渗变质水,水化学成分以易溶盐溶解作用为主,其气体组分主要起源于大气、地壳和地幔的混合物,反映了地下水长期径流及深循环中各种水化学作用。     

Origin and Source of Deep Natural Gas in Nanpu sag,Bohai Bay Basin,China

Natural gas exploration in Nanpu sag, Bohai Bay Basin, has achieved breakthroughs in recent years, and a number of natural gas and condensate wells with high yield have been found in several structures in the beach area. Daily gas production of single wells is up to 170,000 m3, and high-yield wells are mainly distributed in?the Nanpu No. 1 structural belt.?Studies have shown that these natural gases are mainly hydrocarbon gases, with methane content about 80% to 90% and ethane 6%-9%, so they are mainly wet gas; and non-hydrocarbons are at a low level.?Carbon isotopes of methane range from -42‰ to -36‰, and ethane from -28‰ to -26‰. Calculated maturity based on the relationship between δ13C and Ro of natural gas, the gases are equivalent to those generated from organic matter when Ro is 1.0%-1.7% (mainly 1.25%-1.32%). The natural gas is oil-type gas generated from the source rocks at mature to high mature stage, associated with condensate, so carbon isotopes of the gases are heavier. Natural gas in the Nanpu No.1 structural belt is mainly associated gas with condensate. The analysis of the origin and source of natural gas and condensate, combined with the monomer hydrocarbon carbon isotopes and biomarker, indicated that the main source rocks in the Nanpu No.1 structural belt were Es3 (the lower member of the Shahejie Formation), followed by Es1 (the upper member of the Shahejie Formation).?The high-mature hydrocarbons from source rocks in the deep sag mainly migrated through deep inherited faults into shallow traps and accumulated to form oil and gas pools. Therefore, there is a great potential for exploring gas in deep layers.